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FUNKTIONSGRUNDLAGEN
Lumineszenz ist die Lichtenergie, die ausgestrahlt wird, wenn angeregte Moleküle in den
Ruhezustand zurückkehren. Lumineszenz, die durch Lichtenergie angeregt wird, wird im
allgemeinen als Fluoreszenz bezeichnet. Wenn eine fluoreszierende Chemikalie einer
Lichtenergie einer entsprechenden Farbe ausgesetzt ist, werden die Elektronen in den Molekülen
der fluoreszierenden Chemikalie angeregt. Kurze Zeit später kehren die Elektronen in einen
Ruhezustand zurück und strahlen bei diesem Vorgang eine kleine Menge Lichtenergie aus. Die
ausgestrahlte Energie ist kleiner als die Anregungsenergie und hat deshalb eine andere Farbe.
Fluoreszierende Optoden (optische Elektroden) messen im Wesentlichen die Lichtenergie, die
von fluoreszierenden Farbstoffen emittiert wird. Das emittierte Licht wird vom Anregungslicht
durch optische Filter unterschieden. Da die Energie des Anregungslichts konstant bleibt, wird die
Menge des resultierenden Emissionslichtes nur von der Konzentration des zu analysierenden
Parameters beeinflusst. Die Konzentration des Parameters wird durch die Berechnung der
Differenz der an einem bekannten Kalibrierpunkt gemessenen Fluoreszenz und der mit einer
unbekannten Konzentration des Parameters gemessenen Fluoreszenz erstellt.
Das Messprinzip der PO
1930er Jahren dokumentiert und kommerziell zur Messung von Blut-PO
wurden. Die Beziehung zwischen Lumineszenz und PO
quantifiziert,
welche beschreibt, wie die Fluoreszenz-Emissionsintensität „I" sich in dem Maße verringert, wie
der PO
„P" sich vergrößert. Im Gegensatz zu herkömmlichen elektrochemischen „Clark"-PO
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Elektroden verbraucht die Sauerstoffoptode während der Messung keine Sauerstoffmoleküle.
Das Messprinzip der pH-Optode basiert auf pH-abhängigen Veränderungen der Lumineszenz
eines Farbstoffmoleküls, das in der Optode immobilisiert wurde. Derartige pH-Indikatorfarbstoffe
wurden von Chemikern über viele Jahre bei Säure-Basen-Titrierungen in optisch trüben Stoffen
verwendet. Die Beziehung zwischen Lumineszenz und pH wird durch eine Variante des
chemischen Massenwirkungsgesetzes quantifiziert,
welche beschreibt, wie die Intensität der Fluoreszenzemission sich bei einem ansteigenden Blut-
pH-Wert über den charakteristischen pKa des Farbstoffes hinaus erhöht. pH-Optoden benötigen
keine Referenzelektrode zur pH-Messung. Sie zeigen jedoch eine leichte Anfälligkeit gegenüber
der Ionenstärke der gemessenen Probe.
Beim Messprinzip der PCO
Membran positioniert, entsprechend dem Konstruktionsprinzip der Severinghaus-CO
Elektroden, das bei herkömmlichen PCO
sind für unselektive Störungen von flüchtigen Säuren und Basen genauso anfällig wie
herkömmliche PCO
Gebrauchsanweisung – OPTI R Critical Care Analyzer
-Optode basiert auf Lumineszenzmessungen, wie sie zuerst in den
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I
/ I = 1 + kP
0
pKa-pH
I
/ I = 1 + 10
0
-Optode wird eine pH-Optode hinter eine ionen-undurchlässige
2
-Blutgaselektroden benutzt wird. Die PCO
2
-Elektroden.
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im Jahre 1983 benutzt
2
wird durch die Stern-Volmer-Gleichung
2
-
2
-
2
-Optoden
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